Как стать автором
Обновить
623.52

Научно-популярное

IT в науке и наука в IT

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

Нулевая энергия квантовой системы не равна нулю — и это проблема современной космологии

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 12K


Энергия нулевой точки, или нулевая энергия — это минимально возможная энергия, которой может обладать квантовомеханическая система. В отличие от классической механики, квантовые системы постоянно колеблются вокруг состояния наименьшей энергии — об этом говорит принцип неопределённости Гейзенберга. Поэтому даже при абсолютном нуле атомы и молекулы сохраняют некоторое колебательное движение. Кроме атомов и молекул, этими свойствами обладает и пустое пространство — вакуум. Согласно квантовой теории поля, Вселенную можно представить не как набор изолированных частиц, а как непрерывные колеблющиеся поля: поля материи, квантами которой служат фермионы (т. е. лептоны и кварки), и поля сил, квантами которых являются бозоны (например, фотоны и глюоны). Все эти поля обладают энергией нулевой точки. С какой-то точки зрения можно сказать, что все эти колеблющиеся поля напоминают нам старую теорию об эфире — некоторые системы позволяют обнаружить эту энергию.

Понятие энергии нулевой точки важно и для космологии, и в настоящее время в физике отсутствует полная теоретическая модель для понимания энергии нулевой точки в этом контексте. В частности, источником серьёзных разногласий служит расхождение между теоретической и наблюдаемой энергией вакуума. Физики Ричард Фейнман и Джон Уилер рассчитали, что излучение нулевой точки вакуума на порядок превышает ядерную энергию, а энергии одной лампочки будет достаточно для того, чтобы вскипятить весь Мировой океан. Однако, согласно общей теории относительности Эйнштейна, любая подобная энергия должна оказывать гравитационный эффект, а экспериментальные данные о расширении Вселенной, тёмной энергии и эффекте Казимира показывают, что эта энергия исключительно слабая.
Читать дальше →
Всего голосов 61: ↑58 и ↓3 +55
Комментарии 14

Единственное в мире число-субфакторион — это 148349. Что это такое?

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров 205K

С понятием факториала знакомы все, но в математике есть еще и субфакториал. Разобравшись с ним, мы подойдем к уникальному в своём роде числу 148 349

Читать далее
Всего голосов 130: ↑125 и ↓5 +120
Комментарии 94

Почему E = mc² — это лишь половина описания происходящего

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 37K

Одним из наиболее глубоких открытий в физике стало самое известное уравнение Эйнштейна: E = mc². Проще говоря, оно гласит, что энергия равна массе объекта, умноженной на квадрат скорости света. Это простое на первый взгляд математическое соотношение таит в себе огромное количество физических смыслов, в том числе:

при наличии определённого количества энергии можно спонтанно создавать новые пары частиц материи-антиматерии, если их масса покоя меньше, чем количество энергии, необходимое для их создания,

если пара частиц материя-антиматерия аннигилирует, то при этом выделяется определённое количество энергии, определяемое массами аннигилировавшей пары частиц,

каждый раз, когда происходит ядерная реакция, будь то синтез или деление, если масса продуктов реакции меньше массы частиц, в ней участвовавших, E = mc² говорит о том, сколько энергии будет высвобождено в этой реакции.

Это уравнение, E = mc², описывает, сколько энергии присуще любой массивной частице, находящейся в состоянии покоя, включая то, сколько энергии требуется для её создания и сколько энергии выделяется при её разрушении.

Но что если частица не находится в состоянии покоя или если она вообще не имеет массы? В этих случаях E = mc² — это только половина значимого уравнения. Вторая половина гораздо интереснее и необходима для того, чтобы понять физический смысл происходящего.

Читать далее
Всего голосов 80: ↑78 и ↓2 +76
Комментарии 86

Идеальные паразиты человека и «тихая пандемия»: привет, ветрянка и герпес

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 13 мин
Количество просмотров 31K
image
Мы решили, что красочные фотографии генитального герпеса — это не прям то, что вы хотели бы видеть. Поэтому вот вам модель вируса герпеса второго типа, который его вызывает.

Почти все из нас в детстве болели ветрянкой. Некоторые, впрочем, не успели в детском саду поучаствовать в важных ритуалах по нанесению традиционной окраски под зелёного леопарда. В итоге во взрослом возрасте эти счастливчики вынуждены экстренно эвакуироваться как можно дальше при виде пятнистых детей характерной окраски. И не зря.

Сегодня мы будем говорить о целой группе заболеваний, которые на первый взгляд вроде бы не связаны между собой: это герпес, ветрянка и другие проявления вирусов из семейства Herpesviridae. С вероятностью выше 90 % вы инфицированы хотя бы одним из них. В целом они относительно безвредные паразиты, но иногда могут приводить к интересным спецэффектам вроде попытки самостоятельного удаления своих зубов плоскогубцами. Об этом и многом другом мы сегодня и поговорим. Кладите рядом мазь с ацикловиром, зелёнку и приступим.
Читать дальше →
Всего голосов 90: ↑84 и ↓6 +78
Комментарии 153

Истории

Что не так (и что так) со сбросом воды с тритием с АЭС Фукусима

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров 58K

24 августа начался сброс в море первой партии воды с тритием с АЭС Фукусима. Планируется, что в течение 17 дней сольют 7800 тонн из более чем миллиона тонн воды, накопленной на площадке. Весь же процесс слива воды займет более 30 лет.

Пару лет назад, на 10-летие аварии, я писал для Хабра большую и подробную статью с разбором всех радиоэкологических последствий аварии. В этой же небольшой статье я выскажу свои мысли о том что может быть не так (и что так) с этим сбросом и на что следует обращать внимание в будущем, если вас беспокоят вопросы безопасности и радиоэкологических последствий этой истории.

Читать далее и даже смотреть видеоверсию
Всего голосов 127: ↑126 и ↓1 +125
Комментарии 201

Оптика в техническом зрении. Лекция 1: Объектив

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 14 мин
Количество просмотров 14K

Привет, Хабр!

Меня зовут Андрей, я – оптик и инженер-конструктор оптических приборов в одном лице.

Уже несколько лет, будучи единственным оптиком фирмы, я работаю бок о бок с отделом нейросетей, занимающихся распознаванием изображений, у меня сложилось чёткое понимание, какие именно кусочки оптических знаний непосредственно используются CV-разработчиками в их работе, а где уже зовут профильного специалиста.

Из таких кусочков, выложенных в удобном для обучения порядке, и появился этот курс. Изначально я писал его для внутреннего обучения джунов отдела нейросетей, начинающих работать с распознаванием изображений. Я поместил в него ровно то, с чем CV-разработчики сталкиваются на практике при сборке макетов и работе с объективами. Не больше и не меньше.

Читать далее
Всего голосов 56: ↑54 и ↓2 +52
Комментарии 82

Последствия кризиса депопуляции в России и мире

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 16 мин
Количество просмотров 37K

Признается не ожидал такой реакции сообщества на мою первую статью о кризисе депопуляции. Считал бы успехом просто её выход из песочницы. А тут я получил большую обратную связь, огромное спасибо тем, кто оставлял комментарии. Я веду статистику по реакции людей на проблемы которые озвучиваются в моих статьях. Это позволяет отслеживать как меняется оценка актуальности проблемы людьми с течением времени. А некоторые комментарии с критикой, идеями или предложениями копирую в отдельный файл, чтобы впоследствии подумать над ними и осмыслить. Ещё раз всем спасибо, конструктивная критика очень ценна для меня.

В прошлой статье я обозначил такую проблему как кризис депопуляции и причины почему люди не хотят рожать. А сейчас остановимся на последствиях снижения рождаемости. И попутно разберу самые популярные возражения.

Кризис депопуляции миф, население планеты растёт. В демографии имеет значение не столько рост или убывание на данный момент времени, сколько долгосрочный тренд. Так как у демографических процессов большая инерционность. На данный момент население планеты растёт, но, по различным прогнозам, через 50-80 лет начнётся сокращение. Государства в мире находятся на разном уровне общественного развития, в каких-то странах демографический переход уже завершился, в каких-то ещё не начался. Но общее направление уже видно. Все страны не зависимо от культурных особенностей приходят к низкой рождаемости и соответственно к сокращению населения (Израиль исключение, подробности будут ниже).

Читать далее
Всего голосов 129: ↑108 и ↓21 +87
Комментарии 410

Присасывание кораблей друг к другу при  обгоне на параллельных курсах

Время на прочтение 21 мин
Количество просмотров 15K

Версия без уравнения Бернулли.

История с «феноменом» присасывания судов друг другу при обгоне на малых  расстояниях началась в далёком 1911 году, когда столкнулись гигантский суперлайнер того времени «Олимпик» (старший брат «Титаника») и крейсер ВМС Британии «Хоук».

Действия происходили так:

Крейсер "Хоук" шел попутным курсом на расстоянии около 3,5 миль (6,5 км) от «Олимпика».

Через какое то время, крейсер нагнал «Олимпик», и они пошли почти параллельными курсами, под небольшим углом друг к другу, медленно сближаясь. Оба судна шли со скоростью 15 узлов (около 28 км/час).

Потом произошло нечто необъяснимое: Внезапно крейсер «Хоук» резко вильнул влево и, как писали многочисленные газеты, буквально «бросился» на «Олимпик».

Читать далее
Всего голосов 59: ↑56 и ↓3 +53
Комментарии 55

Внедрение ИИ — лучшая ставка на выживание человечества

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров 8.4K
Слева: древнеримский мост через реку Тахо в испанском городе Алькантара, построенный в 106 году. Справа: отряд муравьёв, формирующих мост. Источник: статья Ха и Танга про коллективный интеллект ИИ-агентов (doi: 10.48550/arXiv.2111.14377)

Влияние ИИ на человеческое общество ощущается уже сейчас. Во-первых, дата-майнинг и нейросети всё активнее используются в сфере управления. Обычному человеку не очень приятно осознавать, что его босс — алгоритм, который оценивает качество работы, выписывает премии и может уволить в любой момент. Но такова жизнь.
Читать дальше →
Всего голосов 61: ↑56 и ↓5 +51
Комментарии 39

Что происходит с рождаемостью в России и мире. И как это может отразиться на каждом из нас

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 11 мин
Количество просмотров 144K

У меня есть хобби. Больше 15-ти лет я изучаю большие группы людей. Племена, этносы, народы, нации, как они между собой взаимодействуют. Почему одни существуют долго, как китайцы, а другие достаточно быстро уходят в историю. Но больше всего меня занимала демография, а точнее события связанные с переходом к современному типу воспроизводства. Человечество впервые за свою историю столкнулось с такой массовой естественной депопуляцией.

С первого взгляда кажется, что эта тема очень узкая и уж точно не имеет отношения к IT. Но уменьшение населения, а что ещё более важно, изменение его возрастной и национальной структуры затрагивает все стороны жизни. Экономику - как пример длительная рецессия в Японии или поднятие пенсионного возраста в разных странах, общество - беспорядки на национальной почве как во Франции, право - обсуждение запретов абортов в России. Представьте, ваша девушка (или вы сами, если вы девушка) беременна, в стране аборты запрещены, а улететь можно только сдав кровь на ХГЧ, и если тест положительный за границу не пускают. Сейчас выглядит как бред, но в 2019 году наша реальность тоже показалась бы бредом.

Я пишу цикл статей по этой тематике. Разбираюсь в причинах, прогнозирую последствия и предлагаю пути решения. В этой статье есть ли вообще такая проблема как кризис депопуляции и почему люди перестали рожать. Если мои статьи заинтересую сообщество, буду продолжать.

Читать далее
Всего голосов 346: ↑298 и ↓48 +250
Комментарии 1961

Волны от кораблей

Время на прочтение 13 мин
Количество просмотров 18K

Волны от кораблей. Что они говорят и о чём молчат.

Образование волны от движущихся кораблей имеет куда больше скрытого смысла, чем это может показаться на первый взгляд.

Так носовая волна возникает от раздвигания масс воды вторгающимися в них корпусом корабля.

Читать далее
Всего голосов 63: ↑58 и ↓5 +53
Комментарии 41

Как выбрать нужное сечение провода?

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 22K
Картинка Freepik

Не знаю как у вас, а у меня есть одна проблема: каждый раз, когда дело доходит до приобретения проводов/кабелей на более-менее серьёзную нагрузку, у меня делаются страшные глаза, и я начинаю судорожно вспоминать, а какой конкретно кабель мне нужен на мою нагрузку и как его следует подбирать?

В какой-то момент мне это надоело, и я решил разобраться в вопросе, результаты чего приведены ниже и, возможно, будут полезны и вам.
Читать дальше →
Всего голосов 68: ↑62 и ↓6 +56
Комментарии 113

Магнитный левитатор-ночник

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров 14K

Левитирующие предметы всегда выглядят захватывающе, тем более если они ещё и светятся. О таком устройстве и пойдёт речь. Следуя этой инструкции, можно изготовить очень необычный ночник.

Читать далее
Всего голосов 76: ↑76 и ↓0 +76
Комментарии 43

Ближайшие события

Московский туристический хакатон
Дата 23 марта – 7 апреля
Место
Москва Онлайн
Геймтон «DatsEdenSpace» от DatsTeam
Дата 5 – 6 апреля
Время 17:00 – 20:00
Место
Онлайн

Почему самые маленькие чёрные дыры искривляют пространство сильнее всего

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 19K
Симуляция внешнего вида чёрной дыры и окружающего её аккреционного диска, выполненная в 1979 году Ж.-П. Люмине

Идею о существовании в космосе настолько массивного тела, что даже свет не может его покинуть, вкратце изложил английский астроном и священник Джон Мичелл в письме, опубликованном в ноябре 1784 года. Упрощённые расчёты Мичелла предполагали, что у такого тела может быть плотность, сравнимая с солнечной, после чего он сделал вывод, что оно образуется, когда диаметр звезды превышает диаметр Солнца в 500 раз, а скорость убегания с её поверхности превышает скорость света в вакууме. Мичелл назвал эти тела тёмными звёздами. Он правильно отметил, что такие сверхмассивные, но не излучающие тела можно будет обнаружить по их гравитационному воздействию на близлежащие видимые тела. Первоначально учёные того времени были воодушевлены предложением о том, что гигантские, но невидимые «тёмные звёзды» могут скрываться на виду, но энтузиазм поутих, когда в начале XIX века стала очевидной волновая природа света, поскольку если бы свет был волной, а не частицей, то было бы непонятно, как гравитация влияет на убегающие световые волны.
Читать дальше →
Всего голосов 63: ↑61 и ↓2 +59
Комментарии 99

Научный детектив про LK-99, или как сварить сверхпроводник в кастрюле на кухне

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 35K

Когда несколько недель назад корейцы сделали сенсационное заявление о новом чудо-материале – ученые по всему миру наперегонки ринулись его проверять. И знаете, кто победил в этой гонке? Анимешница из Твиттера, которая буквально за сутки синтезировала эту вундервафлю прямо у себя на кухне, используя обычный советский... (извините, но в данном случае действительно всё именно так!)

Читать далее
Всего голосов 82: ↑70 и ↓12 +58
Комментарии 100

Что пошло не так с нашим космическим запуском: сама авария на орбите [это не про лунную миссию]

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров 47K
Итак, есть космический корабль с разгонным блоком «Фрегат», из него пружиной выбрасывается материнская маааленькая такая «орбитальная станция», т.е. по сути — разгонный блок для пико-спутников. Из неё пружинами (точнее, распрямляя нитиноловые антенны) выходит рой пико-спутников. В прошлом посте я подробно описал что такое кубсат, пико-спутник и как под это всё разрабатывается железо и софт и какими компаниями. Напоминаю, у нас, похоже, так и не стартовал борткомпьютер из полезной нагрузки нашего пико-спутника.

image
Вот рой вышел с орбитальной базы, снято камерой материнской станции

Проблема была в том, что наш запуск изначально был запланирован на осень (после ряда переносов и развала «Орбитального экспресса»), а потом, когда некоторые западные партнёры почему-то решили отменить свои миссии, нам сообщили, что «парни, вы летите через полтора месяца».

За месяц до запуска нужно отдать полностью снаряжённый, заряженный и протестированный спутник с роем пико-спутников внутри.

Разработка в таких условиях шла, скажем так, несколько напряжённо и далеко не по TDD. Из самого важного — у нас были огромные планы на контрольный контур, на возможность удалённой перезаливки прошивки и много чего ещё. Всё это отправилось в бэклог второго запуска. Мы успели только сделать так, что пакеты из блока связи записываются на диск. С ними уже можно что-то делать дальше в режиме админа.

Но зато мы поставили рекорд по срокам подготовки спутника. 8 месяцев с момента начала подготовки до запуска миссии — это рекорд российской космонавтики. Но какой ценой!
Читать дальше →
Всего голосов 127: ↑122 и ↓5 +117
Комментарии 76

Что пошло не так с нашим космическим запуском: подготовка и вывод материнской «орбитальной станции» на орбиту

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 11 мин
Количество просмотров 49K
image
Та самая орбитальная станция

Мы запустили собственный спутник. Точнее, в группировке есть ещё один, который выступил резервным, но наш в запуске один. Это 2U-пико-спутник размером с полпачки молока. Чтобы его запустить, надо:

  1. Достать или разработать аппаратную платформу. Обычно это корпус, солнечные батареи, аккумуляторы, контроллер питания, двигатели для остановки вращения (у нас магнитные катушки, которые отталкиваются от магнитного поля Земли), базовая система связи.
  2. Разработать полезную нагрузку для этой платформы. У нас — камера, веб-сервер и расширенная система связи.
  3. Написать софт под эту полезную нагрузку. Особенность в том, что если поставить на спутник Linux и где-то будет конфликт зависимостей, то надо будет доехать и перезагрузить. А это немного проблематично. Пишется два набора софта: чуть ли не конечные автоматы для критических операций и высокоуровневый для полезной нагрузки.
  4. Провести испытания на температуру, радиацию, вибрацию, удар, балансировку массы.
  5. Установить всё это в спутник, из которого они будут вылетать. В нашем случае это 3U-кубсат, 3-й юнит — ангар наших пико-спутников.
  6. Установить космическую станцию (кубсат) в «салазки» в корабле.
  7. После выхода на орбиту оттолкнуться пружиной от корабля и вывести кубсат на орбиту. Через полчаса ожить, установить устойчивую связь с кубсатом, провести испытания и зарегистрировать его как спутник.
  8. Выпустить рой из «ангара» (третьего юнита) и стать группировкой из 6 отдельных аппаратов. Установить связь, провести испытания, зарегистрироваться как самостоятельные спутники.
  9. Подать питание на борткомпьютер полезной нагрузки и начать выполнять миссию.

Стадии 1–8 мы прошли успешно. На стадии 9 случилась авария, и, возможно, борткомпьютер будет висеть в бесконечном цикле пару лет, пока спутник не деградирует по питанию и не перезагрузится.

В общем, давайте разберём всю ситуацию. Пока это первая часть разбора, потому что он довольно сложный.
Читать дальше →
Всего голосов 79: ↑79 и ↓0 +79
Комментарии 11

Разработка составов высокопрочных сталей

Время на прочтение 25 мин
Количество просмотров 5.2K

Наше время часто называют компьютерным веком, веком искусственного интеллекта. При этом забывают, что мы продолжаем жить в эпоху железа. Оно окружает нас всюду: в виде столовых приборов и железной арматуры в бетонных стенах, из которых состоит наше жильё, в составе и деталях велосипедов, автомобилей, поездов, вагонов метро, кораблей, на которых мы ездим и плаваем, многочисленных трубопроводах, да и в корпусах компьютеров, серверов, жестких дисков. Технология производства железных изделий, зародившаяся всего лишь около 2500 лет назад, сейчас превратилась в мощную индустрию, по степени развития которой оценивают в том числе интеллектуальное состояние современных стран. Поэтому сегодня в блоге ЛАНИТ пойдет речь о том, как создаются высокопрочные стали, которые окружают нас каждый день.

Читать далее
Всего голосов 62: ↑61 и ↓1 +60
Комментарии 7

Его Город Солнца

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 16 мин
Количество просмотров 10K

Михаил Алексеевич Лаврентьев был не только выдающимся учёным и создателем Сибирского Отделения Академии Наук СССР, сибирской науки. Он был патриотом, борцом за светлое будущее и созидателем.
Предлагаю вашему вниманию очень личную точку зрения на эту гениальную личность.

Читать далее
Всего голосов 83: ↑79 и ↓4 +75
Комментарии 36

Как мы для НАСА кирпич симулировали

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров 25K

Обсуждение НЛО в Конгрессе США напомнило мне о личной истории с обработкой свидетельств и определением вероятности. Я считаю её интересной и познавательной.

В миссии "Шаттла" STS-128 выхлопные газы ракеты сорвали примерно 3,5 тысячи плиток со стены пламеотводящего канала.

Читать далее
Всего голосов 63: ↑63 и ↓0 +63
Комментарии 9

Вклад авторов